Fatty acid profile and meat quality of young bulls fed ground soybean or ground cottonseed and vitamin E

The objective of this study was to evaluate the fatty acid profile and qualitative characteristics of meat from feedlot young bulls fed ground soybean or ground cottonseed, with or without supplementation of vitamin E. A total of 40 Red Norte young bulls, with an initial average age of 20 months, and an initial average BW of 339 +/- 15 kg, were allotted in a completely randomized design using a 2 x 2 factorial arrangement, with two oilseeds, and daily supplementation or not of 2500 IU of vitamin E. The experimental period was for 84 days, which was preceded by an adaptation period of 28 days. The treatments were ground soybean (SB), ground soybean plus vitamin E (SBE), ground cottonseed (CS) and ground cottonseed plus vitamin E (CSE). The percentage of cottonseed and soybean in the diets (dry matter basis) was 24% and 20%, respectively. Diets were isonitrogenous (13% CP) and presented similar amount of ether extract (6.5%). The animals were slaughtered at average live weight of 464 +/- 15 kg, and samples were taken from the longissimus dorsi muscle for the measurement of fatty acid concentration and the evaluation of lipid oxidation and color of the beef. Before fatty acid extraction, muscle tissue and subcutaneous fat of the longissimus dorsi were separated to analyze fatty acid profile in both tissues. Supplementation of vitamin E did not affect fatty acid concentration, lipid oxidation and color (P > 0.05). Subcutaneous fat from animals fed CS diet had greater C12: 0, C16: 0 and C18: 0 contents (P < 0.03). In addition, CS diets reduced the C18: 1 and C18: 2 cis-9, trans-11 contents in subcutaneous fat (P < 0.05). The muscle from animals fed CS tended to higher C16: 0 and C18: 0 contents (P < 0.11), and decreased C18: 1, C18: 2 cis-9, trans-11 and C18: 3 contents (P < 0.05) compared with SB. The Delta(9)-desaturase index was greater in muscle from animals fed SB (P < 0.01). At 42 days of age, meat from cattle fed SB had a greater lipid oxidation rate (P < 0.05). Meat from animals fed SB diets had less lightness and redness indices than meat from animals fed CS diets after 14 days of age. In conclusion, the addition of ground cottonseed in the finishing diets did increase the saturated fatty acid content of the longissimus dorsi. However, animals fed cottonseed exhibited greater lightness and redness of beef. In this study, the addition of vitamin E did not affect qualitative characteristics of meat.

Expression of genes related to mitochondrial function in Nellore cattle divergently ranked on residual feed intake

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Expression of cellular components in granulomatous inflammatory response in piaractus mesopotamicus model

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Efeito do jejum sobre o desempenho zootécnico, crescimento e degradação muscular e alterações hepáticas de juvenis de pacu Piaractus mesopotamicus

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Alterações morfofuncionais no miocárdio de ratos espontaneamente hipertensos: impacto do treinamento aeróbio e resistido e do destreinamento

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Effect of the inclusion of fish residue oils in diets on the fatty acid profile of muscles of males and females lambari (Astyanax altiparanae)

This study evaluated the effects of two lipids sources of fish residue (tilapia and salmon) compared with a vegetable oil source (soybean oil) on the fatty acid profiles of male and female lambari. This experiment was developed in a completely randomized experimental design in a 3 x 2 factorial arrangement, totaling 6 treatments resulting from the combination of the three experimental diets for both sexes, with four replications for each treatment. This study involved 120 male (2.58 +/- 0.13 g) and 72 female lambari (4.00 +/- 0.09 g), fed the experimental diets twice a day until apparent satiation for a period of 60 days. Oleic, linoleic, palmitic and stearic fatty acids were found at higher concentrations in all experimental oils and diets, as well in the muscle of male and female lambari. The low amounts of arachidonic, eicosapentaenoic and docosahexaenoic acids in the experimental diets and subsequent greater concentrations in muscle tissue, suggested that lambari are able to desaturate and elongate the chain of fatty acids with 18 carbons. The fish of both sexes that received the diet with soybean oil showed high levels of n-6 fatty acids, especially of C18: 2n-6 and low levels of eicosapentaenoic and docosahexaenoic acids. The diet with salmon residue oil promoted higher levels of fatty acids of the n-3 series and resulted in the best n-3/n-6 ratio in the muscle of male and female lambari. The oils from fish residues can be a substitute for traditional fish oil and its use in the lambari diets does not impair its growth.

A heat transfer model of the human upper limbs

A steady state multi-segmented heat transfer model of the human upper limbs was developed. The main purpose was to evaluate the impact of blood flow through superficial veins and subcutaneous vascular structures in the palm of the hands over the heat transfer between the limbs and the environment. The distinguishing feature of the model is the inclusion of a detailed circulatory network composed of vessels with diameter larger than 1 mm. The model was validated by comparing its results from exposures to a hot, a neutral, and a cold environment to experimental data presented in the literature. (C) 2011 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Effect of treatment delay on disease severity and need for resuscitation in porcine fecal peritonitis

Objective: Early treatment in sepsis may improve outcome. The aim of this study was to evaluate how the delay in starting resuscitation influences the severity of sepsis and the treatment needed to achieve hemodynamic stability. Design: Prospective, randomized, controlled experimental study. Setting: Experimental laboratory in a university hospital. Subjects: Thirty-two anesthetized and mechanically ventilated pigs. Interventions: Pigs were randomly assigned (n = 8 per group) to a nonseptic control group or one of three groups in which fecal peritonitis (peritoneal instillation of 2 g/kg autologous feces) was induced, and a 48-hr period of protocolized resuscitation started 6 (Delta T-6 hrs), 12 (Delta T-12 hrs), or 24 (Delta T-24 hrs) hrs later. The aim of this study was to evaluate the impact of delays in resuscitation on disease severity, need for resuscitation, and the development of sepsis-associated organ and mitochondrial dysfunction. Measurements and Main Results: Any delay in starting resuscitation was associated with progressive signs of hypovolemia and increased plasma levels of interleukin-6 and tumor necrosis factor-alpha prior to resuscitation. Delaying resuscitation increased cumulative net fluid balances (2.1 +/- 0.5 mL/kg/hr, 2.8 +/- 0.7 mL/kg/hr, and 3.2 +/- 1.5 mL/kg/hr, respectively, for groups.T-6 hrs, Delta T-12 hrs, and.T-24 hrs; p < .01) and norepinephrine requirements during the 48-hr resuscitation protocol (0.02 +/- 0.04 mu g/kg/min, 0.06 +/- 0.09 mu g/kg/min, and 0.13 +/- 0.15 mu g/kg/min; p = .059), decreased maximal brain mitochondrial complex II respiration (p = .048), and tended to increase mortality (p = .08). Muscle tissue adenosine triphosphate decreased in all groups (p < .01), with lowest values at the end in groups Delta T-12 hrs and.T-24 hrs. Conclusions: Increasing the delay between sepsis initiation and resuscitation increases disease severity, need for resuscitation, and sepsis-associated brain mitochondrial dysfunction. Our results support the concept of a critical window of opportunity in sepsis resuscitation. (Crit Care Med 2012; 40:2841-2849)

Theophylline is able to partially revert cachexia in tumour-bearing rats

Abstract Background and aims The aim of the present investigation was to examine the anti-wasting effects of theophylline (a methylxantine present in tea leaves) on a rat model of cancer cachexia. Methods The in vitro effects of the nutraceuticals on proteolysis were examined on muscle cell cultures submitted to hyperthermia. Individual muscle weights, muscle gene expression, body composition and cardiac function were measured in rats bearing the Yoshida AH-130 ascites hepatoma, following theophylline treatment. Results Theophylline treatment inhibited proteolysis in C2C12 cell line and resulted in an anti-proteolytic effect on muscle tissue (soleus and heart), which was associated with a decrease in circulating TNF-alpha levels and with a decreased proteolytic systems gene expression. Treatment with the nutraceutical also resulted in an improvement in body composition and cardiac function. Conclusion Theophylline - alone or in combination with drugs - may be a candidate molecule for the treatment of cancer cachexia.

Funktionelle Analyse von Dystroglycan in der sich entwickelnden Hühnerretina durch in-ovo-Elektroporation

Alpha- und Beta-Dystroglycan, die zentralen Komponenten eines multimeren Dystrophin-assoziierten Proteinkomplexes wurden bislang im Wesentlichen in der Skelettmuskulatur charakterisiert. Dort stellt der DAG eine molekulare Verbindung zwischen dem Aktin-Zytoskelett der Muskelfaser und einer Basalmembran her, die die einzelne Muskelfaser umhüllt. Dystroglycan vermittelt auf diese Weise die mechanische Festigkeit der Muskelfasern während der Kontraktion. Außerdem dient der DAG als Gerüst für die Anlagerung von Proteinen. Mutationen in den strukturgebenden oder signaltransduzierenden Proteinen des DAG verursachen Muskeldystrophie. Besonders schwere Muskeldystrophien werden durch Mutationen hervorgerufen, die eine veränderte Glykosylierung von Dystroglycan und damit eine verminderte Bindung von alpha-Dystroglycan an Matrixproteine verursachen. Dies führt zu einer Beeinträchtigung der Basalmembranbiosynthese sowie sich daraus ergebende Störungen in der Migration, Schichtung und Differenzierung von Nervenzellen im ZNS. Welche Rolle Dystroglycan im sich entwickelnden ZNS spielt, sollte in dieser Arbeit an der Hühnerretina untersucht werden. Durch Anwendung der in ovo Elektroporation wurden zwei modifizierte Dystroglycankonstrukte in Neuroepithelzellen transfiziert. Die Überexpression eines verkürtzten Dystroglycanproteins, verursachte eine Abrundung der Neuroepithelzellen. Dies führte zur Hyperproliferation der Zellen deren Folge die Bildung von Verdickungen in der Retina war sowie eine verstärkte Bildung postmitotischer Neurone. Die Elektroporation eines nicht-spaltbaren Dystroglycans, führte im Gegensatz dazu zu einer Abnahme der Anzahl proliferierender und differenzierender Nervenzellen. Als Konsequenz veränderte sich die Orientierung der Axone von retinalen Ganglienzellen. Nach der Überexpression des verkürzten Dystroglycans verloren die Axone ihre zentripetale Orientierung auf den optischen Nerv, während die Elektroporation von Wt-Dystroglycan und nicht-spaltbarem Dystroglycan nur einen gelegentlichen Richtungswechsel der Axone verursachte. Die Daten zeigen, dass Dystroglycan einen entscheidenden Einfluss auf die Proliferation, Differenzierung und Polarität der Neuroepithelzellen ausübt. Dies geschieht vermutlich durch die Vermittlung der Adhäsion des Endfußes von Neuroepithelzellen an die Basalmembran. Die Veränderungen nach der Überexpression der modifizierten Dystroglycankonstrukte liefern möglicherweise eine Erklärung für den ZNS-Phänotyp der sich bei verschiedenen Formen von Muskeldystrophie zeigt.

Untersuchungen zur Globinexpression in Karpfenfischen

In der vorliegenden Arbeit untersuchte ich die Diversität und die sauerstoffabhängige Expression der Globine von Karpfenfischen. Mit Globin X konnte ein fünfter Globintyp identifiziert werden, dessen Vorkommen auf Fische und Amphibien beschränkt ist. Globin X wird sowohl auf mRNA- als auch auf Proteinebene in zahlreichen Geweben exprimiert. Zur Aufklärung der genauen Funktion müssen noch weitere Analysen durchgeführt werden. Phylogenetische Untersuchungen ergaben eine ursprüngliche Verwandtschaft zwischen Neuroglobin und Globin X und deuten darauf hin, dass der letzte gemeinsame Vorfahre der Protostomia und Deuterostomia bereits zwei verschiedene Globintypen besessen hat. Im Zebrabärbling und im Goldfisch konnte ich eine Myoglobin-Expression neben dem Herzen auch in Hirn, Kieme, Leber und Niere nachweisen und somit zeigen, dass Myoglobin nicht nur im Muskelgewebe lokalisiert ist. Des Weiteren konnte eine hirnspezifische Myoglobin-Isoform im Goldfisch identifiziert werden, deren Funktion noch unklar ist und weiterer Untersuchungen bedarf. Das Vorhandensein der zweiten Isoform ist innerhalb der Cyprinidae (Karpfenfische) aufgrund einer Genomduplikation bei den Cyprininae (Kärpflinge) auf diese Unterfamilie beschränkt. Durch Hypoxieexperimente konnte gezeigt werden, dass die Expression der Globine von der Intensität des Sauerstoffmangels abhängig ist und gewebe- und artspezifisch erfolgt. Im Zebrabärbling wurde eine Abnahme der Hämoglobin- und Globin X-Konzentration beobachtet, während das Cytoglobin-Expressionsniveau nahezu unverändert blieb. Im Fall von Myoglobin und Neuroglobin konnte zum ersten Mal gezeigt werden, dass die hypoxieinduzierte Zunahme der mRNA-Menge auch mit einer verstärkten Expression des jeweiligen Proteins korreliert ist. Im Vergleich dazu war die Veränderung der Expression der meisten Globine im Goldfisch gering, lediglich Myoglobin wurde im Fischkörper auf mRNA-Ebene nach Hypoxie deutlich verstärkt exprimiert. Durch einen Vergleich der konstitutiven Neuroglobin-Expression beider Karpfenfische konnte in Auge und Hirn des hypoxietoleranten Goldfisches eine 3- bzw. 5-fach höhere Neuroglobin-Konzentration als im hypoxiesensitiven Zebrabärbling nachgewiesen werden. Meine Ergebnisse stützen somit die Hypothese, dass Neuroglobin eine myoglobinähnliche Funktion einnimmt und den aeroben Stoffwechsel im neuronalen Gewebe auch unter Sauerstoffmangel aufrechterhält.

Untersuchungen zur Regulation der Trehalaseaktivität bei der Wanderheuschrecke Locusta migratoria

Flugfähige Insekten sind äußerst leistungsfähige Tiere. Ihre Flugmuskulatur ist das Gewebe mit der höchsten ATP-Umsatzrate im Tierreich. Der hohe Energieumsatz ist möglich durch einen vollständig aeroben Stoffwechsel der Flugmuskulatur, der durch die effiziente Sauerstoffversorgung über das Tracheensystem gewährleistet wird. Andererseits haben Insekten einen offenen Blutkreislauf, d.h. ihre Gewebe werden nicht über Kapillaren mit Substraten versorgt, sondern von der Hämolymphe umspült, die daher eine hohe Konzentration an energieliefernden Substraten haben muss. Als schnell verfügbares Substrat nutzen Wanderheuschrecken bei Beginn eines Fluges als Hauptsubstrat Trehalose, die in hoher Konzentration als Hämolymphzucker vorliegt (20 bis 40mal höhere Konzentration als Glucose). Trehalose ist, anders als Glucose, ein nicht-reduzierender Zucker und daher nicht toxisch. Allerdings muss das Disaccharid Trehalose zu Glucose hydrolysiert werden, bevor sie im Zellstoffwechsel verwertet werden kann. Diese Funktion erfüllt die Trehalase (EC 3.2.1.28), ein Enzym, das membrangebunden ist und nach Zellfraktionierung in der Mikrosomenfraktion erscheint. Es ist schon lange offensichtlich, dass die Aktivität der Trehalase regulierbar sein muss und zwar reversibel (eine Eigenschaft, die für Hydrolasen ungewöhnlich ist), der Mechanismus ist allerdings bislang nicht klar, da alle üblichen Typen von Aktivitätsregulation nicht verwirklicht zu sein scheinen. Die meisten Autoren vermuten, dass die Regulation über den Transport des Substrats erfolgt. Ein Trehalosetransporter konnte allerdings bisher in der Flugmuskulatur von Locusta nicht nachgewiesen werden. In dieser Arbeit stelle ich Experimente vor, die dafür sprechen, dass Trehalase als Ektoenzym aktiv ist (overte Form), während eine inaktive Form (latente Form) in Vesikeln im Cytoplasma vorliegt und per Exocytose reversibel in die Plasmamembran transloziert werden kann. Für die Testung dieser Arbeitshypothese nutzte ich Trehazolin, einen sehr spezifischen Inhibitor der Trehalase, der äußerst fest und dauerhaft im aktiven Zentrum des Enzyms bindet. Dazu war es nötig, die Flugmuskulatur zu fraktionieren, um die Effekte von Trehazolin auf die verschiedenen Formen der Trehalase (gebunden, löslich, overt, latent) zu analysieren. Mit der Arbeitshypothese vereinbar sind die folgenden Befunde: (1) In die Hämolymphe injiziertes Trehazolin hemmt bevorzugt die overte Trehalase und erst bei höheren Dosen und nach längerer Zeit die latente Form. (2) Trehazolin wirkt in hoher Dosis (50µg pro Tier) auch nach Verfütterung, allerdings stark abgeschwächt, da nach 24 Stunden ein signifikanter Effekt nur auf die overte, aber nicht auf die latente Form sichtbar war. (3) In einem Langzeitversuch über 30 Tage führte die einmalige Injektion von 20µg Trehazolin zu einer schnellen Hemmung der overten Trehalase, der eine verzögerte Hemmung der latenten Aktivität folgte. Der Zeitverlauf von Hemmung und Erholung spricht für eine Vorläufer-Produkt-Beziehung zwischen latenter und overter Form. (4) Flugaktivität der Tiere führt zu einer starken Verminderung der latenten Aktivität, falls Trehazolin in der Hämolymphe der Tiere vorhanden war. (5) Neuropeptide könnten die Translokation fördern. Insulin hat einen entsprechenden Effekt, der aber unabhängig ist von der Flugaktivität. (6) Der PI3-Kinasehemmstoff Wortmannin stabilisiert die latente Form der Trehalase. Auch andere Organe als die Flugmuskulatur besitzen Trehalase, aber mit deutlich geringerer Aktivität. In der Sprungmuskulatur könnte auch eine latente Form vorhanden sein, für Darm und Gehirn ist das nicht wahrscheinlich.

Is hypoxia training good for muscles and exercise performance?

Altitude training has become very popular among athletes as a means to further increase exercise performance at sea level or to acclimatize to competition at altitude. Several approaches have evolved during the last few decades, with "live high-train low" and "live low-train high" being the most popular. This review focuses on functional, muscular, and practical aspects derived from extensive research on the "live low-train high" approach. According to this, subjects train in hypoxia but remain under normoxia for the rest of the time. It has been reasoned that exercising in hypoxia could increase the training stimulus. Hypoxia training studies published in the past have varied considerably in altitude (2300-5700 m) and training duration (10 days to 8 weeks) and the fitness of the subjects. The evidence from muscle structural, biochemical, and molecular findings point to a specific role of hypoxia in endurance training. However, based on the available performance capacity data such as maximal oxygen uptake (Vo(2)max) and (maximal) power output, hypoxia as a supplement to training is not consistently found to be advantageous for performance at sea level. Stronger evidence exists for benefits of hypoxic training on performance at altitude. "Live low-train high" may thus be considered when altitude acclimatization is not an option. In addition, the complex pattern of gene expression adaptations induced by supplemental training in hypoxia, but not normoxia, suggest that muscle tissue specifically responds to hypoxia. Whether and to what degree these gene expression changes translate into significant changes in protein concentrations that are ultimately responsible for observable structural or functional phenotypes remains open. It is conceivable that the global functional markers such as Vo(2)max and (maximal) power output are too coarse to detect more subtle changes that might still be functionally relevant, at least to high-level athletes.

Expression of defensins in non-infected araneomorph spiders

Defensins are a major family of antimicrobial peptides found throughout the phylogenetic tree. From the spider species: Cupiennius salei, Phoneutria reidyi, Polybetes pythagoricus, Tegenaria atrica, and Meta menardi, defensins belonging to the 'ancestral' class of invertebrate defensins were cloned and sequenced. The deduced amino acid sequences contain the characteristic six cysteines of this class of defensins and reveal precursors of 60 or 61 amino acid residues. The mature peptides consist of 37 amino acid residues, showing up to 70% identities with tick and scorpion defensins. In C. salei, defensin mRNA was found to be constitutively expressed in hemocytes, ovaries, subesophageal nerve mass, hepatopancreas, and muscle tissue. This is the first report presenting and comparing antimicrobial peptides belonging to the family of defensins from spiders.

Different molecular and structural adaptations with eccentric and conventional strength training in elderly men and women

Reprogramming of gene expression contributes to structural and functional adaptation of muscle tissue in response to altered use. The aim of this study was to investigate mechanisms for observed improvements in leg extension strength, gain in relative thigh muscle mass and loss of body and thigh fat content in response to eccentric and conventional strength training in elderly men (n = 14) and women (n = 14; average age of the men and women: 80.1 ± 3.7 years) by means of structural and molecular analyses. Biopsies were collected from m. vastus lateralis in the resting state before and after 12 weeks of training with two weekly resistance exercise sessions (RET) or eccentric ergometer sessions (EET). Gene expression was analyzed using custom-designed low-density PCR arrays. Muscle ultrastructure was evaluated using EM morphometry. Gain in thigh muscle mass was paralleled by an increase in muscle fiber cross-sectional area (hypertrophy) with RET but not with EET, where muscle growth is likely occurring by the addition of sarcomeres in series or by hyperplasia. The expression of transcripts encoding factors involved in muscle growth, repair and remodeling (e.g., IGF-1, HGF, MYOG, MYH3) was increased to a larger extent after EET than RET. MicroRNA 1 expression was decreased independent of the training modality, and was paralleled by an increased expression of IGF-1 representing a potential target. IGF-1 is a potent promoter of muscle growth, and its regulation by microRNA 1 may have contributed to the gain of muscle mass observed in our subjects. EET depressed genes encoding mitochondrial and metabolic transcripts. The changes of several metabolic and mitochondrial transcripts correlated significantly with changes in mitochondrial volume density. Intramyocellular lipid content was decreased after EET concomitantly with total body fat. Changes in intramyocellular lipid content correlated with changes in body fat content with both RET and EET. In the elderly, RET and EET lead to distinct molecular and structural adaptations which might contribute to the observed small quantitative differences in functional tests and body composition parameters. EET seems to be particularly convenient for the elderly with regard to improvements in body composition and strength but at the expense of reducing muscular oxidative capacity.